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Die Erfindung betrifft ein Lötsystem mit einem Lötgerät und mit Mitteln zur Bestimmung von Ist-Lötinformation. Das Lötgerät kann insbesondere als manuell betätigbares Lötgerät, beispielsweise als Lötkolben oder als automatisches oder semiautomatisches Lötgerät, beispielsweise als Heizkopf einer Rework-Lötstation, ausgebildet sein.
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Derartige Lötsysteme sind aus dem Stand der Technik bekannt. Als Mitteln zur Bestimmung von Ist-Lötinformation kann ein Temperartursensor vorgesehen sein, der die Temperatur der Lötspitze misst. Ferner kann in einer Elektronikstation, die das Lötgerät insbesondere mit elektrischer Energie versorgt, eine Nutzerschnittstelle wie beispielsweise ein Display und Tasten vorgesehen sein, über welche der Benutzer beispielsweise die Löttemperatur einstellen und/oder eine gemessene Löttemperatur ablesen kann.
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Ein bekanntes Lötsystem ist beispielsweise der Hochleistungslötkolben i-TOOL HIGH POWER (Artikel-Nr.: 0240CDJ) der Anmelderin mit zugehöriger Elektronikstation (Artikel-Nr.: OICV203HP). Zur Aufnahme des Lötgeräts ist bekannt, einen Ablageständer bereitzustellen, in dem das Lötgerät abgelegt werden kann.
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Ein manuell betätigbares Lötgerät kann insbesondere einen Griff aufweisen, mit dem es von einer menschlichen Person gehalten und geführt werden kann. Durch Vorsehen eines Heizelements wird die Lötspitze zum Schmelzen von Lot erhitzt. Je nach Lötaufgabe sind unterschiedlich geometrisch ausgebildete Lötspitzen vorzusehen. Die Lötspitzen sind deshalb lösbar am Griff angeordnet. Bekannt sind insbesondere Schraubverbindungen, Bajonett-Verbindungen sowie Rastsysteme.
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Die bekannten Lötsysteme haben den Nachteil, dass nicht immer nachvollziehbar ist, welches Lötgerät, welche Teile des Lötgeräts und/oder welche Lötutensilien während des Lötvorgangs Verwendung gefunden haben. Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Lötvorgang nachvollziehbar und damit die Lötqualität überprüfbar zu machen.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Lötsystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
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Folglich ist vorgesehen, dass am Lötgerät, an einem Teil des Lötgeräts und/oder an Lötutensilien eine das Lötgerät, einen Teil des Lötgeräts und/oder die Lötutensilien identifizierende Codierung vorgesehen ist und dass als Mittel zur Bestimmung der Ist-Lötinformation ein Lesegerät zum Lesen der Codierung vorgesehen ist.
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Die Codierung kann folglich insbesondere an Lötgeräten, beispielsweise einem Lötkolben, an Lötspitzen, an Lötutensilien wie insbesondere Lötmitteln oder auch an Flussmitteln vorgesehen sein. Die Codierung ist derart, dass sie mit einem Lesegerät einlesbar ist.
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Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das Lötgerät einen Griff mit einem Heizelement und eine lösbar am Griff befestigbare Lötspitzenbaugruppe aufweist und dass an der Lötspitzenbaugruppe eine Codierung vorgesehen ist. Die Lötspitzenbaugruppe bildet dabei einen Teil des Lötgeräts. Damit kann die zu verwendende oder verwendete Lötspitzenbaugruppe bzw. Lötspitze identifiziert werden.
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Bei der Codierung kann es sich insbesondere um einen zweidimensionalen Code in Form eines Strichcodes oder QR-Codes handeln. Ferner ist denkbar, dass die Codierung beispielsweise als RFID-Tag oder ähnlichem ausgebildet ist.
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Die Codierung kann beispielsweise auf einer radial zurückversetzten Fläche eines Haltelements der Lötspitzenbaugruppe vorgesehen sein und beispielsweise mit Tampondruck aufgedruckt sein. Insbesondere dann, wenn das Halteelement aus Kunststoff ist, ist eine zweidimensionale Codierung besonders vorteilhaft, da sich der Kunststoff auch bei höheren Temperaturen farblich nicht verändert. Der Tampondruck kann insbesondere mit einer weißen Farbe durchgeführt werden, um den Kontrast zum verwendeten Kunststoff, der vorzugsweise schwarz oder dunkelgrau ist, zu optimieren.
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Das Vorsehen einer solchen Codierung hat den Vorteil, dass nachvollziehbar ist, welches Lötgerät, welche Lötspitze und/oder welche Lötutensilien zum Einsatz kommen.
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Weiter ist denkbar, dass das Lesegerät an einem Ablageständer vorgesehen oder in diesen integriert ist, in dem die Lötspitzen abgelegt werden können. Insbesondere kann nach Aufnahme einer Lötspitze diese am Lesegerät vorbeigeführt werden, so dass hinterlegt werden kann, welche Lötspitze Verwendung findet. Ferner ist denkbar, dass nach Wahl einer geeigneten Lötspitze überprüft werden kann, ob die ausgewählte Lötspitze tatsächlich die gewünschte Lötspitze ist. Das Lesegerät kann aber auch als separate Einheit vorgesehen sein oder an einer Elektronikstation, die das Lötgeräte mit elektrischer Energie versorgt.
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Durch eine vertiefte Anordnung der Codierung an der radial zurückversetzten Fläche wird die Codierung dauerhaft vor Abrasion und weiteren Umwelteinflüssen geschützt. Insgesamt wird dadurch eine dauerhafte Lesbarkeit der Codierung gewährleistet. Jedem Typ einer Lötspitzenbaugruppe wird eine gesonderte Codierung zugeordnet, so dass die Identifikation der Lötspitzenbaugruppe eindeutig ist.
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Die vom Lesegerät erfasste Information kann mittels Software weiterverarbeitet werden. Die gelesenen Daten können strukturiert und für einen Anwender in lesbarer Form dargestellt werden. Ebenso ist denkbar, dass die Daten mittels einer Datenbank-Software oder eines MES (Manufacturing Execution System) maschinell verarbeitet werden, insbesondere auch zur Prozessüberwachung. Einer bestimmten Lötaufgabe kann damit eine bestimmte Lötspitze und/oder bestimmte Lötutensilien zugeordnet werden und dies zum einen dem Anwender zur Kenntnis gebracht und zum anderen auch überprüft werden.
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Vorteilhafterweise sind als weitere Mittel zur Bestimmung der Ist-Lötinformation ein Temperaturmessgerät zur Bestimmung der Löttemperatur vorgesehen ist.
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Ferner ist denkbar, dass ein Mittel zur Bestimmung einer Ist-Lötinformation ein Eingabemittel zur Bestimmung oder Eingabe des jeweiligen Lötgeräts und/oder des jeweiligen Benutzers vorgesehen ist. Gemäß der Erfindung ist weiterhin denkbar, dass das Mittel zur Bestimmung einer Ist-Lötinformation ein Zeitmessmittel zur Erstellung von Zeitinformation wie einen Beginn, ein Ende und/oder eine Zeitdauer der Abarbeitung einer Lötaufgabe durch das Lötgerät und/oder einen Benutzer vorgesehen ist.
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Vorteilhaft ist weiter, wenn eine Nutzerschnittstelle zur Kommunikation mit einem Benutzer vorgesehen ist, die dazu eingerichtet ist die Ist-Lötinformation an den Benutzer auszugeben. Der Benutzer kann beispielsweise in vorgebbaren Abständen über die Statusinformationen, wie beispielsweise Löttemperatur, Lötdauer etc. informiert werden.
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Die Nutzerschnittstelle ist vorzugsweise weiter dazu eingerichtet, eine von einer Steuereinheit erstellte und dem Lötsystem zugewiesene Lötaufgabe mit zugehöriger Soll-Lötinformation an den Benutzer auszugeben. Folglich ist eine Steuereinheit vorgesehen, die dazu eingerichtet ist, Lötaufgaben mit Soll-Lötinformation zu erstellen und diese dem Lötsystem zuzuweisen, wobei die Nutzerschnittstelle dann derart eingerichtet ist, die Soll-Lötinformation an den Benutzer auszugeben.
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Die Soll-Lötinformation umfassen insbesondere das zu verwendende Lötmittel, ein zu verwendendes Flussmittel und/oder eine zu verwendende Lötspitze, wobei dann die Ist-Lötinformation das verwendete Lötmittel, das verwendete Flussmittel und/oder die verwendete Lötspitze umfassen.
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Die Soll-Lötinformation kann insbesondere eine einzustellende Soll-Lötparameter und zu verwendende Soll-Lötutensilien beinhalten. Das Lötsystem kann dabei so ausgebildet sein, dass das Lötgerät gemäß den Vorgaben der Lötaufgabe bzw. der Soll-Lötinformation entsprechend wenigstens teilweise automatisch eingestellt wird, insbesondere mit Beginn der Abarbeitung der Lötaufgabe die Löttemperatur gemäß der Soll- Löttemperatur eingestellt wird.
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Mit der Nutzerschnittstelle kann der Benutzer hilfreiche Informationen erhalten, insbesondere über den von ihm vorzunehmenden Lötprozess. Beispielsweise kann er auf eine Soll-Löttemperatur hingewiesen werden, insbesondere wenn die Ist-Löttemperatur von der Soll-Löttemperatur abweicht. Ferner ist denkbar, dass er auf bauteilspezifische Besonderheiten hingewiesen wird, um die Lötaufgabe bestmöglich abzuarbeiten. Ferner können Statusinformationen über den jeweiligen Status des Lötgeräts ausgegeben werden.
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Die Nutzerschnittstelle ist vorzugsweise weiter derart eingerichtet ist, dass sie eine bidirektionale Kommunikation bereitstellt und dass die Steuereinheit insbesondere auch derart eingerichtet ist, dass der Benutzer Anweisungen und/oder Fragen an das Lötsystem richten kann und dass die Steuereinheit Rückmeldungen gibt und/oder Antworten generiert, die von der Nutzerschnittstelle ausgegeben werden.
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Vorteilhafterweise umfasst das Lötsystem die Steuereinheit. Insbesondere können die Nutzerschnittstelle und die Steuereinheit in die Elektronikstation integriert sein. Hierdurch ergibt sich eine kompakte Bauweise. Es ist aber auch denkbar, dass die Steuereinheit in einem Netzwerk verortet ist und dass die Nutzerschnittstelle mit der Steuereinheit kommuniziert. Dadurch kann auf eine ortsferne Steuerung zurückgegriffen werden, die auch für andere Dienste Verwendung finden kann.
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Ferner ist die Steuereinheit vorteilhafterweise dazu eingerichtet, eine Datenauswertung der Soll-Lötinformation einer Lötaufgabe und der Ist-Lötinformation des Lötsystems, dem die Lötaufgabe zugewiesen ist und das die Lötaufgabe abarbeitet, vorzunehmen und mit oder nach Abarbeitung der Lötaufgabe einen der Lötaufgabe zugeordneten Datenreport zu erstellen. Aus dem Datenreport wird folglich nachvollziehbar, mit welchen Soll-Lötinformationen und welchen Ist-Lötinformationen die elektronischen Bauteile gelötet wurden, was letztlich zu einer vollständigen Datendokumentation führt. Auf Basis des Datenreports ist eine umfassende Datendokumentation, und damit eine Verifizierung der Lötergebnisse, möglich.
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Ferner ist vorteilhaft, wenn die Steuereinheit derart eingerichtet ist, dass die Datenauswertung einen Vergleich der Soll-Information mit der Ist-Information einer Lötaufgabe vornimmt und wenn der Datenreport einen darauf basierenden, einer Lötaufgabe zugeordneten Qualitätsreport und/oder Werkzeugnutzungsreport umfasst. Mittels dem Qualitätsreport kann folglich die Qualität des Lötvorgangs beurteilt werden. Stimmt die Soll-Lötinformation mit der Ist-Lötinformation wenigstens weitgehend überein, so kann eine gute oder sehr gute Qualität bescheinigt werden. Je weiter die Ist-Lötinformation von der Soll-Lötinformation abweicht, desto geringer ist die Qualität des Lötvorgangs.
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Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung zu entnehmen, anhand derer Ausführungsbeispiele der Erfindung näher beschrieben und erläutert sind.
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Es zeigen:
- 1 eine erste systematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Lötsystems;
- 2 eine zweite systematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Lötsystems;
- 3 ein Lötgerät des Lötsystems nach 1 und 2 mit einem Griff und einer daran montierten Lötspitzenbaugruppe; und
- 4 die Lötspitzenbaugruppe gemäß 3 in vom Griff gelöster Darstellung.
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In der 1 ist ein erstes erfindungsgemäßes Lötsystem 12 gezeigt, dass ein Lötgerät 34, eine Nutzerschnittstelle 36 und Mittel 38 zur Bestimmung von Ist-Lötinformation umfasst. Das Lötsystem 12 umfasst ferner eine nicht gezeigte Elektronikstation zur Versorgung des Lötgeräts 34 mit elektrischer Energie. Das Lötsystem 12 ist mit einer Steuereinheit 20 verbunden, wobei sich das Lötgerät 12 und die Steuereinheit 20 in einem Netzwerk 10 befinden. Dem Lötsystem 12 ist ferner ein Lesegerät 46 zugeordnet. Das Lesegerät 46 kann als Stand-alone Gerät ausgebildet sein.
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Die Ausbildung ist derart, dass eine von der Steuereinheit 20 generierte Lötaufgabe mit Soll-Lötinformation dem Lötsystem 12 zugewiesen wird und dass diese Lötaufgabe mit der Soll-Lötinformation an der Nutzerschnittstelle 36 einem Benutzer zur Kenntnis gebracht wird.
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Die Nutzerschnittstelle 36 ist dabei insbesondere als Sprachschnittstelle und/oder als Gestenschnittstelle ausgebildet. Der Nutzer kann über die Sprachschnittstelle eine akustische Anweisung erhalten, wie eine Lötaufgabe abzuarbeiten ist und insbesondere wie die einzelnen Bauteile gelötet werden sollen. Das Vorsehen einer Sprachschnittstelle hat den Vorteil, dass der Nutzer während des Lötvorgangs ohne das Lötgerät 34 aus der Hand legen oder den Blick abwenden zu müssen, mit einer Soll-Lötinformation versorgt und mit dem Lötsystem 12 kommunizieren kann. Insbesondere kann der Benutzer zur Abarbeitung einer Lötaufgabe Sprachinstruktionen erhalten. Die Gestenschnittstelle hat den Vorteil, dass der Nutzer mittels vorgegebenen Gesten mit dem Lötsystem 12 kommunizieren kann.
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Während der Ausführung der Lötaufgabe durch den Benutzer wird mit den Mitteln 38 die Ist-Lötinformation bestimmt. Diese Ist-Lötinformation wird der Steuereinheit 20 mitgeteilt.
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Zur Identifizierung der verwendeten Lötutensilien ist das Lesegerät 46 vorgesehen, mit dem eine an den Lötutensilien, also insbesondere an der Lötspitze, dem Flussmittel und/oder dem Lötmittel, vorgesehene Codierung 64, wie sie in den 3 und 4 an der Lötspitze 140 gezeigt ist, eingelesen werden kann. Das Lesegerät 46 bildet also auch ein Mitteln 38 zur Bestimmung von Ist-Lötinformation.
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Über die Mittel 38 zur Bestimmung der Ist-Lötinformation oder über das Lesegerät 46 kann insbesondere auch eine Benutzerkennung des Benutzers eingegeben werden, damit nachvollziehbar ist, welche Person letztlich die Lötaufgabe abgearbeitet hat.
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Der Benutzer erhält über die Nutzerschnittstelle 36 konkrete Handlungsanweisungen, also die Soll-Lötinformation zur Abarbeitung der Lötaufgabe erhalten. Das Lötsystem 12 kann dabei das Lötgerät 34 gemäß den Vorgaben der Soll-Lötinformation 32 entsprechend automatisch einstellen. Während der Ausführung der Lötaufgabe durch den Benutzer wird mit den Mitteln 38 und 46 die Ist-Lötinformation bestimmt. Diese Ist-Lötinformation wird der Steuereinheit 20 mitgeteilt.
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Die Steuereinheit 20 kann eine Datenauswertung der Soll-Lötinformation und den mit den Mitteln 38, 46 erstellten Ist-Lötinformation vornehmen, wobei aus der Datenauswertung ein Datenreport erstellt werden kann. Der Datenreport kann insbesondere an den Nutzerschnittstellen 36 zur Verfügung gestellt bzw. dort an den Benutzer ausgegeben werden.
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Aus dem Datenreport können zudem ein Qualitätsreport und ein Werkzeugnutzungsreport erstellt werden. Beim Qualitätsreport kann insbesondere eine Auswertung der Soll-Information mit der Ist-Information erfolgen, wobei größere Abweichungen der Ist-Information zur Soll-Information für eine geringere Qualität des Lötvorgangs sprechen. Über die Ist-Information kann insbesondere auf die Dauer und Art und Weise der Nutzung der Lötutensilien rückgeschlossen werden, woraus der Werkzeugnutzungsreport abgeleitet werden kann. Vor Erreichen einer kritischen Nutzungsgrenze bzw. eines kritischen Verschleißes ist denkbar, dass der Benutzer über die Nutzerschnittstellen aufgefordert wird, entsprechende Bauteile oder Lötutensilien auszutauschen.
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Die Mittel 38 zur Bestimmung der Ist-Lötinformation können ein Temperaturmessgerät zur Bestimmung der Löttemperatur, ein Eingabemittel zur Bestimmung des jeweiligen Nutzers, ein Zeitmessmittel zur Erstellung von Zeitinformationen, wie beispielsweise dem Beginn, das Ende und eine Zeitdauer der Abarbeitung einer Lötaufgabe, sein.
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Bei der in der 2 gezeigten Ausführungsform sind der 1 entsprechende Bauteile mit entsprechenden Bezugszeichen gekennzeichnet. Die in der 2 gezeigte Ausführungsform unterscheidet sich von der in der 1 gezeigten Ausführungsform insbesondere dadurch, dass zum einen die Steuereinheit 20 und zum anderen das Lesegerät 46 körperlich in das Lötsystem 12 integriert ist.
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Bei den Ausführungsformen gemäß 1 und 2 ist denkbar, dass die Sprachschnittstelle ein mobiles Endgerät 50 mit einer Softwareapplikation umfasst, wobei das mobile Endgerät 50 durch die Softwareapplikation dazu eingerichtet ist, mit dem Lötsystem 12 bzw. mit der Steuereinheit 20 über einen Datenkanal 54, beispielsweise über Bluetooth, LAN oder W-Lan zu kommunizieren.
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Bei den Ausführungsformen gemäß 1 und 2 ist ferner denkbar, dass am Lötgerät 34 Gestensensoren 52 vorgesehen sind, beispielsweise in einem Handgriff des Lötgeräts 34, wobei die Gestensensoren 52 so ausgebildet sind, dass sie Bewegungsmuster des Lötgeräts 34, insbesondere des Handgriffs, detektieren und das Bewegungsmuster repräsentierende Steuersignale 56 erzeugen. Die Steuersignale können dann über die Nutzerschnittstelle 36 von der Steuereinheit 20 ausgewertet werden.
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In der 3 ist eine konkrete Ausbildung eines Lötgeräts 34 in Form eines Lötkolbens gezeigt, der einen Griff 120 und eine Lötspitzenbaugruppe 140 umfasst. Der Griff 120 umfasst an seinem proximalen Ende einen Handabschnitt 160, welcher von einem Benutzer gegriffen werden kann. Der Griff 120 umfasst ferner, wie aus 3 deutlich wird, an seinem distalen Ende ein stabförmiges Heizelement 180 mit einem freien Ende 190, wobei mit dem Heizelement 180 letztlich die auswechselbare Lötspitzenbaugruppe 140 erwärmt wird. Auf der dem Heizelement 180 abgewandten Seite des Handabschnitts 160 ist, wie aus 3 deutlich wird, ein Anschlusskabel 200 vorgesehen, mit welchem das Lötgerät 34 von insbesondere einer Elektronikstation mit Strom versorgt werden kann.
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Die Lötspitzenbaugruppe 140 weist eine Hülse 220 auf, an deren distalem Ende eine Lötspitze 240 befestigt ist. Die Hülse 220 kann fensterartige Ausnehmungen 210 aufweisen. Die Lötspitze 240 ist bei der in den Figuren gezeigten Ausführungsform als von der Hülse 22 separat ausgebildetes Teil ausgebildet; allerdings ist auch denkbar, dass die Lötspitze 24 einteilig und/oder einstückig mit der Hülse 22 ausgebildet ist.
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Die Lötspitzenbaugruppe 140 sieht ferner ein um eine Längsachse 230 angeordnetes, die Hülse 220 wenigstens abschnittsweise ringartig umgebendes Halteelement 260 vor, das hin zur Lötspitze 240 konisch zulaufend ausgebildet ist. An seiner Oberfläche weist das Halteelement 260 eine von Rändelstegen 270 gebildete Parallelrändelung auf. Das Halteelement 260 dient dazu, die Lötspitzenbaugruppe 140 auf den Griff 120 aufzusetzen bzw. von diesem zu lösen. Während die Lötspitze 240 und die Hülse 220 aus einem metallischen Werkstoff sind, ist das Halteelement 260 vorzugsweise aus einem geeigneten Kunststoff.
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Wie aus den 3 und 4 deutlich wird, ist am Halteelement 260 eine Codierung 64 in Form eines zweidimensionalen Codes vorgesehen. Die Codierung 64 ist derart, dass sie mit dem Lesegerät 46 lesbar ist und die jeweils verwendete Lötspitze 240 bzw. Lötspitzenbaugruppe 140 identifiziert werden kann. Das Halteelement 260 weist auf seinem radialen Umfang dazu eine radial zurückversetzte Fläche 66 auf, auf der die Codierung 64 vorgesehen ist. Dadurch ist die Codierung 64 insbesondere vor Beschädigungen oder Abrieb sicher geschützt. Bei der Codierung 64 kann es sich insbesondere um einen Strich-Code oder QR-Code handeln, der mit Tampondruck aufgedruckt ist. Denkbar ist auch das Vorsehen eines RFID Chips oder Tags als Codierung.
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In oder an der Elektronikstation oder einem Ablageständer für die Lötspitzenbaugruppe 140 kann das Lesegerät 46 zum Lesen der an der jeweiligen Lötspitze 140 vorgesehenen Codierung 660 angeordnet sein. Nach erfolgtem Wechsel der Lötspitzenbaugruppe 140 kann das jeweilige Halteelement 260 mit der Codierung 640 am Lesegerät 46 vorbeigeführt werden, sodass die jeweilige Lötspitzenbaugruppe 140, bzw. die zugehörige Lötspitze 240 identifiziert werden kann. Bei einer alternativen Ausgestaltung ist in der Elektronikstation oder im Ablageständer ein Lesegerät 46 für einen RFID Chip oder Tag installiert, um somit schon direkt mit dem Aufnehmen bzw. dem Wechsel der Lötspitzenbaugruppe 140 eine Meldung über die verwendete Lötspitze zu geben.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 2017/194261 A1 [0005]
- DE 202012008255 U1 [0005]
- DE 102018102792 B3 [0005]
